CN113875402B - 一种刚柔耦合脱粒滚筒装置以及再生稻联合收割机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种刚柔耦合脱粒滚筒装置以及再生稻联合收割机，刚柔耦合脱粒滚筒装置包括传动轴、螺旋喂入锥桶、脱粒滚筒，螺旋喂入锥桶和脱粒滚筒均与传动轴固定连接，且螺旋喂入锥桶位于脱粒滚筒的前方；脱粒滚筒包括刚柔耦合杆齿、辐条、辐盘，辐条平行于传动轴设置，多根辐条环绕传动轴圆周均布，辐盘将多根辐条和传动轴固定连接，每根辐条上均设有多个刚柔耦合杆齿；刚柔耦合杆齿包括橡胶齿帽、固定铁芯，橡胶齿帽套接在固定铁芯外，固定铁芯与辐条固定连接。再生稻联合收割机安装有刚柔耦合脱粒滚筒装置。本发明针对再生稻使用并且保证脱净率、降低水稻籽粒的破碎率。本发明属于再生稻脱粒设备领域。

Description

一种刚柔耦合脱粒滚筒装置以及再生稻联合收割机

技术领域

本发明涉及一种再生稻脱粒设备，具体涉及一种刚柔耦合脱粒滚筒装置以及一种再生稻联合收割机。

背景技术

在现有传统的联合收割机中，不能满足再生稻头季收割脱粒的要求。一方面，传统的收割机脱粒滚筒杆齿直接焊接在辐条上，在磨损之后不易替换。并且，针对再生稻头季收割时秸秆和籽粒的物料特性，传统的刚性杆齿脱粒后会使水稻籽粒破损，从而增加籽粒的破碎率，影响水稻籽粒的质量。另一方面，对于再生稻秸秆和籽粒含水率较高的特点，在脱粒过程中会使脱粒难度增大。

因此，现在市场上缺少一种针对再生稻使用并且能保证脱净率、降低水稻籽粒的破碎率的脱粒装置。

发明内容

针对现有技术中存在的技术问题，本发明的目的是：提供一种针对再生稻使用并且能保证脱净率、降低水稻籽粒的破碎率的刚柔耦合脱粒滚筒装置以及运用刚柔耦合脱粒滚筒装置的再生稻联合收割机。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种刚柔耦合脱粒滚筒装置，包括传动轴、螺旋喂入锥桶、脱粒滚筒，螺旋喂入锥桶和脱粒滚筒均与传动轴固定连接，且螺旋喂入锥桶位于脱粒滚筒的前方；脱粒滚筒包括刚柔耦合杆齿、辐条、辐盘，辐条平行于传动轴设置，多根辐条环绕传动轴圆周均布，辐盘将多根辐条和传动轴固定连接，每根辐条上均设有多个刚柔耦合杆齿；刚柔耦合杆齿包括橡胶齿帽、固定铁芯，橡胶齿帽套接在固定铁芯外，固定铁芯与辐条固定连接。采用这种结构后，再生稻通过螺旋喂入锥桶将稻穗与稻粒送入脱粒滚筒内，稻穗与稻粒在脱粒滚筒旋转离心力的作用下与相邻刚柔耦合杆齿的橡胶齿帽之间梳刷实现满足脱净率和低破碎率的要求的脱粒。

作为一种优选，橡胶齿帽包括依次设置的半球段、圆柱段、圆台段；半球段的直径、圆柱段的直径、圆台段一端的直径均相等，为d₁，圆台段另一端的直径为d₂，d₁<d₂。采用这种结构后，橡胶齿帽的半球段与圆柱段用于与稻穗接触形成打击效果从而实现籽粒与稻穗的脱离，同时橡胶材质可以在与稻穗的打击过程中通过自身的打击形变吸收对籽粒的能量从而降低籽粒的破碎率；相邻两个橡胶齿帽的圆台段则通过对稻穗进行梳刷实现籽粒与稻穗的脱离。

作为一种优选，固定铁芯包括第一圆柱段、连接段、第二圆柱段、外螺纹段，第一圆柱段、第二圆柱段、外螺纹段的直径均相等，且小于连接段的直径；第一圆柱段设置在橡胶齿帽内，连接段的上顶面与橡胶齿帽下端贴合，连接段的下底面设有内凹的圆弧面，圆弧面的形状与辐条的侧面形状相应，从而圆弧面与辐条紧贴，第二圆柱段穿过辐条上设置的通孔，外螺纹段与螺母相接从而将刚柔耦合杆齿固定在辐条上。采用这种结构后，固定铁芯的第一圆柱段插入橡胶齿帽内，实现固定铁芯与橡胶齿帽的固定连接，固定铁芯的连接段通过底部的圆弧面实现固定铁芯与辐条的紧密贴合，从而保证脱离的籽粒不会卡在固定铁芯与辐条的连接处，第二圆柱段穿过辐条的通孔并通过底部的螺母实现固定铁芯与辐条的固定连接，同时在刚柔耦合杆齿损坏的情况下方便进行更换。

作为一种优选，橡胶齿帽通过热熔的方式套接在固定铁芯上。采用这种结构后，橡胶齿帽在过度磨损的情况下可以更加方便地对橡胶齿帽进行替换。

作为一种优选，每根辐条上的多个刚柔耦合杆齿排列成一行，每个刚柔耦合杆齿均位于脱粒滚筒的径向方向上，且刚柔耦合杆齿的自由端朝向外。采用这种结构后，刚柔耦合杆齿可以更加充分的与稻穗接触从而提高籽粒的脱净率。

作为一种优选，每根辐条上均开设多个等距的用于刚柔耦合杆齿安装的通孔；相邻的两根辐条中，通孔在轴向方向上相互错开。采用这种结构后，稻穗可以与尽可能多的刚柔耦合杆齿产生接触，从而提高稻穗的脱粒率。

作为一种优选，辐盘为圆盘型，数量为至少三个，沿着轴向方向依次排布；辐盘上开设一圈圆孔。采用这种结构后，辐盘与辐条形成一个框架式的滚筒结构，更有利于稻穗的脱粒。

作为一种优选，螺旋喂入锥桶为前窄后宽的圆台形结构，在螺旋喂入锥桶的外壁上均匀设置有两条凸起的螺旋形的送料带。采用这种结构后，稻穗可以通过螺旋喂入锥桶被顺利送入脱粒滚筒内。

作为一种优选，螺旋喂入锥桶的前端设有挡草板，挡草板为圆盘状，挡草板的直径大于螺旋喂入锥桶的前端的直径；挡草板焊接在螺旋喂入锥桶的前端。采用这种结构后，挡草板可以防止水稻叶茎秆进入脱粒滚筒导致水稻叶茎秆在脱粒滚筒内发生缠绕。

一种再生稻联合收割机，装有刚柔耦合脱粒滚筒装置。采用这种结构后，再生稻联合收割机可以为刚柔耦合脱粒滚筒装置提供动力，成为一个作业单元，从而实现再生稻联合收割机对再生稻的脱粒。

总的说来，本发明具有如下优点：

1.橡胶齿帽与固定铁芯固定结合形成的刚柔耦合杆齿通过固定设置在脱粒滚筒的辐条上，实现对稻穗的脱粒；刚柔耦合杆齿的橡胶齿帽通过自身的打击形变来吸收接触过程中籽粒的能量从而降低籽粒的破碎率，相邻的刚柔耦合杆齿的橡胶齿帽下部通过对稻穗的梳刷提高稻穗的脱粒率，同时多个刚柔耦合杆齿在辐条上均匀排布进一步提高稻穗的脱粒率。

2.固定铁芯的通过底部的圆弧面实现固定铁芯与辐条的紧密贴合，从而保证脱离的籽粒不会卡在固定铁芯与辐条的连接处，固定铁芯穿过辐条的通孔并通过底部的螺母实现固定铁芯与辐条的固定连接，同时在刚柔耦合杆齿损坏的情况下方便进行更换。

3.相邻两个刚柔耦合杆齿的橡胶齿帽通过对稻穗的梳刷与挤压完成籽粒与稻穗的分离，相邻两个橡胶齿帽的圆台段可以针对进行进行过一次脱粒的稻穗进行再次脱粒；橡胶齿帽的圆台段的平顺过度可以保证误入脱粒滚筒的再生水稻叶茎秆、秸秆能平顺的通过杆齿间隙，减少再生水稻叶茎秆与秸秆缠绕在刚柔耦合杆齿与辐条之间的概率。

4.橡胶齿帽采用热熔的方式套接在固定铁芯上，使得橡胶齿帽在过度磨损的情况下可以更加方便地对橡胶齿帽进行替换。

5.固定铁芯的连接段上顶面设置为水平的圆面，可以在橡胶齿帽与固定铁芯进行热熔接时增加两者之间的接触面积，从而提高橡胶齿帽与固定铁芯之间粘结的紧固程度，进而防止在高速运转的条件下橡胶齿帽与固定铁芯发生脱落；设置被橡胶齿帽包覆的固定铁芯还可以增强对籽粒的打击力度从而提高再生水稻的脱净率，同时固定铁芯还能保证刚柔耦合杆齿的整体强度，提高刚柔耦合杆齿的使用寿命。

6.通过在每根辐条上开设多个等距的用于刚柔耦合杆齿安装的通孔，相邻的两根辐条中，通孔在轴向方向上相互错开，从而实现稻穗与尽可能多的刚柔耦合杆齿产生接触，提高稻穗的脱粒率。

7.通过在再生稻联合收割机中设置刚柔耦合脱粒滚筒装置，使得再生稻联合收割机具有对再生稻进行脱粒的功能。

附图说明

图1为刚柔耦合脱粒滚筒装置的立体示意图。

图2为刚柔耦合杆齿的结构示意图。

图3为刚柔耦合杆齿的剖面示意图。

图4为辐条部分的立体示意图。

具体实施方式

下面将结合具体实施方式来对本发明做进一步详细的说明。

在本发明附图中，11为挡草板，12为螺旋喂入锥筒，13为辐盘，14为传动轴；2为刚柔耦合杆齿，21为橡胶齿帽，22为连接段，23为固定铁芯，24为外螺纹段；3为辐条，31为通孔，32为螺母。

实施例一

本实施例涉及一种刚柔耦合脱粒滚筒装置，包括传动轴、螺旋喂入锥桶、脱粒滚筒，传动轴穿过螺旋喂入锥桶和脱粒滚筒水平设置，并与螺旋喂入锥桶和脱粒滚筒固定连接，传动轴同时位于螺旋喂入锥桶和脱粒滚筒的轴心，传动轴的两端分别从螺旋喂入锥桶的前端、脱粒滚筒的后端伸出，并与传动机构相连接，使得传动轴带动螺旋喂入锥桶和脱粒滚筒进行转动。

螺旋喂入锥桶的前侧设置有挡草板，挡草板为竖直设置的圆形板，挡草板固定设置在螺旋喂入锥桶的前端面上，挡草板用于将水稻叶茎秆等杂物阻挡在螺旋喂入锥桶外侧，防止水稻叶茎秆进入脱粒滚筒导致水稻叶茎秆在脱粒滚筒内发生缠绕。螺旋喂入锥桶为一个平放的圆台形结构，螺旋喂入锥桶前端面的直径小于螺旋喂入锥桶后端面的直径，在螺旋喂入锥桶的侧面上均匀设置有两条凸起的螺旋形的送料带，送料带负责将稻穗送入脱粒滚筒内。螺旋喂入锥桶的后端面与脱粒滚筒固定连接。

脱粒滚筒包括前后设置的3个辐盘，以及依次穿过前后3个辐盘并沿辐盘的外边缘圆周均布的6根辐条。3个辐盘的圆心均穿过传动轴并固定设置在传动轴上，3个辐盘大小型号相同，并且在其圆面上均匀设置有一圈圆孔，6根辐条固定焊接在3个辐盘上，辐条与辐盘组成一个圆柱笼形结构。

在每根辐条上均开设有一排间距相等方向相同的通孔。在相邻的2根辐条中，其中一根辐条上的一个通孔A在传动轴的轴向方向上处于另外一根辐条上与通孔A距离最近的通孔B与通孔C的正中间，相邻辐条上的通孔交错设置。

脱粒滚筒还包括刚柔耦合杆齿，刚柔耦合杆齿包括橡胶齿帽和固定铁芯，橡胶齿帽包括从上至下依次设置的半球段、圆柱段、圆台段；半球段的直径、圆柱段的直径、圆台段上端端的直径均相等，圆台段下端的直径大于圆台段上端端的直径。在橡胶齿帽的内部设置有一个底部开口的连接孔洞，固定铁芯通过连接孔洞与橡胶齿帽固定连接。

固定铁芯包括从上至下依次设置的第一圆柱段、连接段、第二圆柱段、外螺纹段，第一圆柱段、第二圆柱段、外螺纹段的直径均相等，且小于连接段的直径，第一圆柱段设置在连接孔洞内，连接孔洞的底面与连接段的上顶面紧密接触，连接段上顶面为水平设置的圆面，连接段的下底面为形状与辐条的圆柱侧面对应设置的圆弧面，连接段的下底面与辐条的圆柱侧面紧密连接，第二圆柱段设置在辐条的通孔内，外螺纹段向下穿出辐条的通孔并通过螺母旋紧固定安装在辐条上，外螺纹段的外侧设置有与螺母对应的外螺纹。

6排刚柔耦合杆齿在脱粒滚筒外侧依次分布，每根刚柔耦合杆齿均处在脱粒滚筒的径向方向上，并且刚柔耦合杆齿的第一圆柱段均向外扩散分布。

本实施例的使用过程如下。首先，通过驱动传动轴实现螺旋喂入锥桶与脱粒滚筒的同轴同步转动；然后，将收割后的再生稻送入螺旋喂入锥桶的前侧，固定设置在螺旋喂入锥桶前端面的挡草板将收割完的再生稻内的再生水稻叶茎秆、秸秆等较硬的杂志阻挡在设备之外，通过挡草板的麦穗则进过旋转的送料带进入脱粒滚筒内，由于螺旋喂入锥桶是前窄后宽的圆台结构，位于螺旋喂入锥桶前端的稻穗在旋转行进过程中会稳定其进行速度，从而使得稻穗以一个均匀的速度进入脱粒滚筒。在稻穗进入脱粒滚筒后，旋转的脱粒滚筒给与在脱粒滚筒内的稻穗一个离心力，使得稻穗向辐条与刚柔耦合杆齿处位移。在稻穗行进至刚柔耦合杆齿处时，相邻两个刚柔耦合杆齿的橡胶齿帽通过对稻穗的梳刷与挤压完成籽粒与稻穗的分离，特别是在稻穗通过相邻两个橡胶齿帽的圆台段时，相对更窄的间距可以实现籽粒与稻穗的进一步脱粒，稻穗与刚柔耦合杆齿在脱粒滚筒的旋转过程中会产生多次接触，相邻两个橡胶齿帽的圆台段可以针对进行进行过一次脱粒的稻穗进行再次脱粒，相对更窄的间距保证绝大部分籽粒被分离出稻穗；同时圆台段的平顺过度可以保证误入脱粒滚筒的再生水稻叶茎秆、秸秆能平顺的通过杆齿间隙，减少再生水稻叶茎秆与秸秆缠绕在刚柔耦合杆齿与辐条之间的概率。

在稻穗穿过相邻两个刚柔耦合杆齿进行梳刷的过程中，籽粒与刚柔耦合杆齿的橡胶齿帽产生击打从而实现籽粒与稻穗的脱粒，而橡胶材料的橡胶齿帽会通过与籽粒作用产生的形变吸收在籽粒与橡胶齿帽碰撞过程中产生的绝大多数能量，从而保证籽粒不会在上述碰撞击打过程中发生破碎，从而提高脱粒过程的完整性。在籽粒与橡胶齿帽碰撞过程中，设置被橡胶齿帽包覆的固定铁芯用于增强对籽粒的打击力度从而提高再生水稻的脱净率，同时固定铁芯还能保证刚柔耦合杆齿的整体强度，提高刚柔耦合杆齿的使用寿命。

同时，固定铁芯设置有与辐条侧面紧密连接的连接段，上述连接段可以保证脱粒滚筒在脱粒过程中籽粒以及其他细小杂质不会残留在辐条与刚柔耦合杆齿的连接处，防止杂质造成脱粒滚筒停止工作，提高了脱粒滚筒的耐用度与连续工作可靠度。

进一步的，橡胶齿帽通过热熔的方式套接在固定铁芯上，由于脱粒滚筒的工作会造成橡胶齿帽损耗，因此通过热熔固定可以使得橡胶齿帽在过度磨损的情况下更容易进行替换；固定铁芯的连接段上顶面设置为水平的圆面，可以在橡胶齿帽与固定铁芯进行热熔接时增加两者之间的接触面积，从而提高橡胶齿帽与固定铁芯之间粘结的紧固程度，进而防止在高速运转的条件下橡胶齿帽与固定铁芯发生脱落。高强度的旋转作业也会导致刚柔耦合杆齿的失效，在刚柔耦合杆齿发生失效后，可以通过旋拧螺母快速将刚柔耦合杆齿取出并将新的刚柔耦合杆齿安装在通孔内。

实施例二

本实施例涉及一种再生稻联合收割机，再生稻联合收割机上安装有实施例一中提及的刚柔耦合脱粒滚筒装置。

在再生稻联合收割机装备刚柔耦合脱粒滚筒装置后，刚柔耦合脱粒滚筒装置可以直接由再生稻联合收割机进行驱动，再生稻联合收割机可以将新鲜收割的再生稻直接送入刚柔耦合脱粒滚筒装置内进行脱粒工作，使得再生水稻籽粒可以在再生稻联合收割机中直接获得，进一步提高了再生稻联合收割机的模块功能以及农业作业的完整度和一体性。

本实施例未提及部分均同于实施例一。

除了上述实施例外，还可将橡胶齿帽设置成底部直接与辐条紧密相接的结构。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种刚柔耦合脱粒滚筒装置，其特征在于：包括传动轴、螺旋喂入锥桶、脱粒滚筒，螺旋喂入锥桶和脱粒滚筒均与传动轴固定连接，且螺旋喂入锥桶位于脱粒滚筒的前方；脱粒滚筒包括刚柔耦合杆齿、辐条、辐盘，辐条平行于传动轴设置，多根辐条环绕传动轴圆周均布，辐盘将多根辐条和传动轴固定连接，每根辐条上均设有多个刚柔耦合杆齿；刚柔耦合杆齿包括橡胶齿帽、固定铁芯，橡胶齿帽套接在固定铁芯外，固定铁芯与辐条固定连接；

橡胶齿帽包括依次设置的半球段、圆柱段、圆台段；半球段的直径、圆柱段的直径、圆台段一端的直径均相等，为d₁，圆台段另一端的直径为d₂，d₁<d₂。

2.按照权利要求1所述的一种刚柔耦合脱粒滚筒装置，其特征在于：固定铁芯包括第一圆柱段、连接段、第二圆柱段、外螺纹段，第一圆柱段、第二圆柱段、外螺纹段的直径均相等，且小于连接段的直径；第一圆柱段设置在橡胶齿帽内，连接段的上顶面与橡胶齿帽下端贴合，连接段的下底面设有内凹的圆弧面，圆弧面的形状与辐条的侧面形状相应，从而圆弧面与辐条紧贴，第二圆柱段穿过辐条上设置的通孔，外螺纹段与螺母相接从而将刚柔耦合杆齿固定在辐条上。

3.按照权利要求2所述的一种刚柔耦合脱粒滚筒装置，其特征在于：橡胶齿帽通过热熔的方式套接在固定铁芯上。

4.按照权利要求1所述的一种刚柔耦合脱粒滚筒装置，其特征在于：每根辐条上的多个刚柔耦合杆齿排列成一行，每个刚柔耦合杆齿均位于脱粒滚筒的径向方向上，且刚柔耦合杆齿的自由端朝向外。

5.按照权利要求4所述的一种刚柔耦合脱粒滚筒装置，其特征在于：每根辐条上均开设多个等距的用于刚柔耦合杆齿安装的通孔；相邻的两根辐条中，通孔在轴向方向上相互错开。

6.按照权利要求1所述的一种刚柔耦合脱粒滚筒装置，其特征在于：辐盘为圆盘型，数量为至少三个，沿着轴向方向依次排布；辐盘上开设一圈圆孔。

7.按照权利要求1所述的一种刚柔耦合脱粒滚筒装置，其特征在于：螺旋喂入锥桶为前窄后宽的圆台形结构，在螺旋喂入锥桶的外壁上均匀设置有两条凸起的螺旋形的送料带。

8.按照权利要求7所述的一种刚柔耦合脱粒滚筒装置，其特征在于：螺旋喂入锥桶的前端设有挡草板，挡草板为圆盘状，挡草板的直径大于螺旋喂入锥桶的前端的直径；挡草板焊接在螺旋喂入锥桶的前端。

9.一种再生稻联合收割机，其特征在于：装有权利要求1-8中任一项所述的刚柔耦合脱粒滚筒装置。

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